1.1 研究背景
由於網路的蓬勃發展，許多學校、甚至家庭都已有電腦，並可以快速的連上網路。
對於大部份國小學習階段的孩童，對電腦的數位遊戲都非常有興趣，他們甚至在數位遊 戲的學習專注力上，更勝於學校所學習的其他科目，數位遊戲已經是受許多孩童非常歡 迎的文化了[1]。這樣的情形引起了家長及教育者的特別關注，深怕學生被數位遊戲影 響過深而有不良影響。然而，也有教育的研究者提出：學生對於數位遊戲有特別的專注 與興趣，這樣的學習動機是否可以把它轉移到教育的目的上[2]？
到底數位遊戲可不可以用在教育的目的上呢[3]？已經有很多的研究指出：將電腦 數位遊戲當成教育的工具來用是有其正向效果的[4][5]。Rosas, Nussbaum, Cumsille, Marianov, Correa 等[6]研究者指出數位遊戲能夠強有力地支持下列四個特性：
z 學生在學校的學習成就 z 學生的認知能力發展 z 學生的學習動機 z 學生的專注力
學生在學習了新的課程概念後，接下來就是要熟練概念所衍生出來的技巧。有很多 教育的方法可以讓學生來學習新的課程概念，例如：傳統的教室講授、或者利用一些教 育研究者所研究的一些方法，如 AGQ[7]或 P3T[8]。AGQ(Asking a Good Question)是一 種透過讓學生來問問題，進而達到使學生有更高層次認知的教學模式；而 P3T 則是另一 種的教學模式，是指學生研讀好自己的教學內容後，再教導另一名同學。在新概念的瞭 解後，學生便可以用電腦輔助教學(CAI)軟體來培養更深入的概念思考。而具有反覆練 習(drill-and-practice)功能的數位遊戲，便是一種對學生在技巧熟練習上極為有用的 好工具。
將學校教授課程的某些內容予以數位遊戲化，讓學生透過數位遊戲來學習教材內
在美國科學協會(National Academy of Sciences)出版一本專為幫助孩童學習數學 的報告書：Adding It Up : Helping Children Learn Mathematics [12]，裡面針對孩 童學習數學能力的結構，定義出五個要素：
1. 概念的理解 (conceptual understanding) 2. 過程的流暢 (procedural fluency)
3. 策略的能力 (strategy competence) 4. 適性的理由 (adaptive reasoning) 5. 有用的意向 (productive disposition)
本篇論文的主要研究就是針對第二項：過程的流暢──讓學生在解決問題上能培養 出具備彈性、準確性、有效性及適當性的能力。我們運用電腦及網路來建構一個數位化 的學習環境，讓學生能夠快樂並且有成效地建立更熟練的技巧。
1.2 研究動機
1.能否在國小數學「分數的加減法」計算技能上，提供一個有趣的學習活
動，並且也確實能增強技能熟練？
傳統教授國小分數的加減法，無非是要學生多用紙筆運算、反覆練習。對於耐性不 足的學生，可能很快就失去興趣；對於粗心的學生，也可能運算後與答案核對，屢次發 現計算錯誤而失去信心；或對於某些學生練習不夠，但卻自以為練習熟練…等，針對這 些現象，我們設計可以讓學生有充足的題庫、在學生解題錯誤時即時給予適當回饋、加 入某些鼓勵機制(如：獲取金幣)，讓學生可以喜歡也有興趣持續練習，達到學習的效果。
2.在上述的情境下，能否提供一些教學工具給教師做課前教學預備、課中
教學活動及課後診斷學生的學習狀況？
教師可以利用這套數位遊戲系統來建立自己的題庫、給予題目難易度分類、分派題 目給學生練習、觀察全班學生的學習狀況、檢視低成就學生的學習歷程並給予適當診 斷…等，這些都是在傳統的教法上不易達成的功能。
教師在傳統的方式上授課，對於全班數十位學生的學習活動，僅能詳細觀察到少部 份學生的學習歷程，藉由課後的練習作業或考試，也並不能完全掌握學生的學習狀況。
利用資訊科技的技術，我們可以詳實記錄每位學生在練習分數加減法時的解題過程，除 了可以追踪學生的作答順序外，也可以分析學生是否從中增強了自己的技能？
3.在上述的情境下，能否提供一些學習工具給學生，讓學生瞭解自己的作
答歷程？
相對的，學生也可以透過這套系統，檢視自己練習的歷程：瞭解自己答對、答錯題 數及比率，回答每個題目所花費的時間，以及是否正確答對？哪一類的題目犯錯的比例
較高？…等，讓學生也能夠瞭解自己的學習狀況。
1.3 研究問題
在本研究中，我們採用了 Block Puzzle Game 為基礎，設計一套個人式學習的教室 內行動學習系統，所以我們的研究問題是：
z 如何建構一套有趣的數位遊戲系統(Block Puzzle Digital Game，BPDG)，並 能提升學生在「分數加減法運算」的練習技能？
z BPDG 在分數的加減法練習上，是否能提升學生的學習成就、動機與信心？
z 如何利用資訊科技來追踪學生的作答行為，藉以提供教師可以更完整掌握學生 的學習狀況？
z 學生是否能夠利用 BPDG 系統，追踪自己的學習歷程？
1.4 研究目的
z 嘗試建立一套個人學習式的數位遊戲系統(BPDG)，以遊戲方式來提升學生「分 數加減法運算」練習技能。
z 嘗試利用 BPDG 系統，在分數的加減法運算練習上，提升學生的學習成就、動機 與信心。
z 嘗試利用資訊科技來追踪學生的作答行為，讓教師可以更完整地掌握學生的學 習狀況。
z 嘗試利用 BPDG 系統，學生可以自我追踪自己的學習歷程，瞭解自己的學習狀況。